FR3030854A1 - Procede et systeme de generation d'une trajectoire de roulage au sol d'un aeronef dans un domaine aeroportuaire, produit programme d'ordinateur associe - Google Patents

Abstract

Ce procédé de génération d'une trajectoire de roulage au sol d'un aéronef dans un domaine aéroportuaire comprend l'acquisition (110) d'une clairance comportant des éléments de départ, d'arrivée et intermédiaire(s) dudit domaine, l'acquisition (120) d'un graphe, et la détermination (130), à partir dudit graphe, de nœuds d'entrée et/ou de sortie pour chaque élément. Il comprend le calcul (142, 144), dans le graphe, de chemins externes aux éléments et d'un chemin interne à chaque élément intermédiaire, chaque chemin externe reliant un nœud de sortie d'un élément à un nœud d'entrée de l'élément suivant, chaque chemin interne reliant des nœuds d'entrée et de sortie dudit élément intermédiaire, les chemins calculés en premier parmi les chemins externes et internes ayant un coût minimal ; le calcul (150) d'un chemin global à partir des chemins interne(s) et externes ; et la génération (160) de ladite trajectoire à partir du chemin global.

Description

Procédé et système de génération d'une trajectoire de roulage au sol d'un aéronef dans un domaine aéroportuaire, produit programme d'ordinateur associé La présente invention concerne un procédé de génération d'une trajectoire de roulage au sol d'un aéronef dans un domaine aéroportuaire. Le procédé est mis en oeuvre par un ordinateur, et comprend les étapes suivantes : - l'acquisition d'une clairance comportant un élément de départ, un élément d'arrivée et au moins un élément intermédiaire du domaine aéroportuaire que l'aéronef doit emprunter entre l'élément de départ et l'élément d'arrivée, - l'acquisition d'un graphe correspondant à un réseau de navigation aéroportuaire, le réseau de navigation étant associé au domaine aéroportuaire, ledit graphe comportant une pluralité d'arcs, chaque arc comportant deux noeuds d'extrémité, et - la détermination, à partir du graphe acquis, d'au moins un noeud d'entrée et au moins un noeud de sortie pour chaque élément intermédiaire de la clairance, d'au moins un noeud de départ pour l'élément de départ et d'au moins un noeud d'arrivée pour l'élément d'arrivée. L'invention concerne également un produit programme d'ordinateur comportant des instructions logicielles qui, lorsqu'elles sont mises en oeuvre par un ordinateur, mettent en oeuvre un tel procédé de génération.

L'invention concerne aussi un système électronique de génération de la trajectoire de roulage au sol de l'aéronef dans le domaine aéroportuaire. L'invention concerne de manière générale le domaine de l'aide au roulage d'un aéronef dans un domaine aéroportuaire, l'aide au roulage étant notamment effectuée sous forme d'un affichage, à destination de l'équipage de l'aéronef ou d'un opérateur d'une tour de contrôle, de la trajectoire à suivre par l'aéronef dans le domaine aéroportuaire, par exemple depuis le stationnement de départ jusqu'au décollage ou bien depuis l'atterrissage jusqu'au stationnement d'arrivée. En variante ou en complément, l'aide au roulage est effectuée sous forme d'un envoi à un système avionique embarqué de la trajectoire générée.

L'invention concerne tout aéronef susceptible d'effectuer un roulage au sol dans le domaine aéroportuaire, notamment un avion, civil ou militaire, de transport de passagers ou de marchandises, ou un drone, ou encore un hélicoptère. Par roulage au sol, on entend un déplacement de l'aéronef dans le domaine aéroportuaire, l'aéronef étant en contact avec le sol dans le cas d'un avion ou d'un drone ou bien à proximité du sol dans le cas d'un hélicoptère.

On connaît du document FR 2 924 829 Al un procédé du type précité et un système associé de génération d'une trajectoire de roulage au sol d'un aéronef. Le système de génération de trajectoire est apte à recevoir un trajet comprenant une suite d'éléments du domaine aéroportuaire que l'aéronef doit emprunter successivement, puis à extraire automatiquement d'un ensemble de points de référence du domaine aéroportuaire les coordonnées géographiques des points de référence correspondant aux éléments du trajet que l'aéronef doit emprunter. Le système de génération de trajectoire est enfin configuré pour calculer la trajectoire de roulage au sol à partir des coordonnées géographiques extraites, tout en vérifiant sur ladite trajectoire que chaque virage présente une courbure maximale qui est inférieure à une courbure seuil prédéterminée. Toutefois, la trajectoire de roulage générée par un tel système n'est pas optimale, celle-ci étant souvent relativement longue et/ou consommatrice de carburant. Le but de l'invention est donc de proposer un procédé et un système de génération d'une trajectoire de roulage au sol permettant d'améliorer la trajectoire de roulage générée, celle-ci étant par exemple plus courte et/ou moins consommatrice de carburant. À cet effet, l'invention a pour objet un procédé du type précité, dans lequel le procédé comprend en outre les étapes suivantes : - le calcul, dans le graphe acquis, d'une pluralité de chemins externes aux éléments de la clairance, et le calcul, dans le graphe acquis, d'au moins un chemin interne à chaque élément intermédiaire de la clairance, chaque chemin externe reliant un noeud de sortie d'un élément de la clairance à un noeud d'entrée de l'élément suivant dudit élément dans la clairance, chaque noeud de départ formant un noeud de sortie et chaque noeud d'arrivée formant un noeud d'entrée, chaque chemin interne reliant, pour un élément intermédiaire correspondant, des noeuds d'entrée et de sortie dudit élément intermédiaire, en passant par un ou plusieurs arcs, lors de l'étape effectuée en premier parmi l'étape de calcul des chemins externes et l'étape de calcul du ou des chemins internes, le ou les chemins calculés ont, selon une fonction de coût prédéterminée, une valeur minimale, - le calcul d'un chemin global entre des noeuds de départ et d'arrivée correspondants, à partir des chemins interne(s) et externes calculés, et - la génération de la trajectoire de roulage au sol à partir du chemin global calculé.

Survant d'autres aspects avantageux de l'invention, le procédé de génération de la trajectoire de roulage au sol comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : - le procédé comprend plusieurs itérations entre l'étape de détermination des noeuds d'entrée et de sortie et l'étape de génération de la trajectoire de roulage, chaque itération comportant une étape de calcul des chemins externes, une étape de calcul du ou des chemins internes et une étape de calcul du chemin global, lors d'une nouvelle itération, des nouveaux chemins externes et interne sont recherchés parmi les chemins autres que ceux calculés lors de la ou des itérations précédentes, et lors de l'étape effectuée, au cours de la nouvelle itération, en premier parmi lesdites étapes de calcul des chemins externes et interne(s), le ou les nouveaux chemins calculés ont, selon la fonction de coût prédéterminée, une valeur minimale parmi les valeurs desdits autres chemins, l'étape de calcul du chemin global étant ensuite effectuée à nouveau pour calculer un nouveau chemin global à partir en outre des nouveaux chemins externes et interne ; - le nouveau chemin global est conservé seulement s'il a, selon la fonction de coût prédéterminée, une valeur inférieure à celle du chemin global calculé lors de la ou des itérations précédentes ; - parmi les nouveaux chemins externes et interne calculés, seulement le ou les chemins utilisés dans le nouveau chemin global sont conservés, le ou les autres chemins parmi lesdits nouveaux chemins externes et interne étant ensuite ignorés ; - l'étape de calcul des chemins externes est, à chaque itération, effectuée avant l'étape de calcul du ou des chemins internes ; - l'étape de calcul du ou des chemins internes est, à chaque itération, effectuée avant l'étape de calcul des chemins externes ; - la fonction de coût associée à un chemin est choisie parmi le groupe consistant en : la longueur curviligne du chemin, la quantité de carburant consommée sur ledit chemin, une fonction représentative d'une congestion sur ledit chemin, une fonction représentative d'un risque d'accident sur ledit chemin, une fonction représentative du temps de parcours dudit chemin et une fonction combinant les fonctions précitées ; - l'étape d'acquisition du graphe comprend la réception d'un graphe initial de navigation aéroportuaire, ledit graphe initial comportant une pluralité d'arcs de navigation, chaque arc de navigation comportant deux noeuds d'extrémité et présentant au moins un sens autorisé de navigation ; - le graphe initial de navigation aéroportuaire forme alors le graphe acquis, les étapes de détermination des noeuds d'entrée et de sortie, de calcul des chemins externes et interne(s) et de calcul du chemin global étant alors effectuées à partir du graphe initial de navigation aéroportuaire ; - l'étape d'acquisition du graphe comprend en outre : + la détermination d'un noeud conjugué pour chaque arc de navigation et pour chaque sens autorisé de navigation dudit arc, chaque noeud conjugué correspondant à un unique sens autorisé de navigation et représentant ledit arc du graphe initial associé audit sens autorisé de navigation ; et + le calcul d'un graphe conjugué comportant des arcs conjugués reliant les noeuds conjugués en fonction des liaisons entre les arcs du graphe initial et des sens autorisés de navigation, deux noeuds conjugués reliés entre eux correspondant à deux arcs successifs du graphe initial et à un même sens autorisé de navigation, et le graphe conjugué forme alors le graphe acquis, les étapes de détermination des noeuds d'entrée et de sortie, de calcul des chemins externes et interne(s) et de calcul du chemin global étant alors effectuées à partir du graphe conjugué ; - l'étape d'acquisition du graphe comprend en outre la classification des noeuds conjugués déterminés en des premier et deuxième sous-ensembles distincts, le premier sous-ensemble comportant le ou les noeuds conjugués correspondant à des arcs navigables pour toute clairance et le deuxième sous-ensemble comportant le ou les noeuds conjugués correspondant à des arcs navigables seulement pour une ou plusieurs clairances ; - les noeuds conjugués correspondant à un même élément de clairance sont en outre regroupés entre eux ; - le procédé comprend l'acquisition d'au moins une grandeur relative à un aéronef considéré parmi la masse de l'aéronef et au moins une dimension relative à l'encombrement de l'aéronef, et lors de la détermination des noeuds conjugués, un noeud conjugué est déterminé pour un arc respectif seulement si ledit arc est compatible avec la grandeur acquise. L'invention a également pour objet un produit programme d'ordinateur comportant des instructions logicielles qui, lorsqu'elles sont mises en oeuvre par un ordinateur, mettent en oeuvre un procédé de génération tel que défini ci-dessus.

L'invention a également pour objet un système électronique de génération d'une trajectoire de roulage au sol d'un aéronef dans un domaine aéroportuaire, le système comprenant : - un premier dispositif d'acquisition configuré pour acquérir une clairance comportant un élément de départ, un élément d'arrivée et au moins un élément intermédiaire du domaine aéroportuaire que l'aéronef doit emprunter entre l'élément de départ et l'élément d'arrivée, - un deuxième dispositif d'acquisition configuré pour acquérir un graphe correspondant à un réseau de navigation aéroportuaire, le réseau de navigation étant associé au domaine aéroportuaire, ledit graphe comportant une pluralité d'arcs, chaque arc comportant deux noeuds d'extrémité, - un dispositif de détermination, à partir du graphe acquis, d'au moins un noeud d'entrée et au moins un noeud de sortie pour chaque élément intermédiaire de la clairance, d'au moins un noeud de départ pour l'élément de départ et d'au moins un noeud d'arrivée pour l'élément d'arrivée, le système comprenant en outre : - un premier dispositif de calcul configuré pour calculer, dans le graphe acquis, d'une pluralité de chemins externes aux éléments de la clairance et d'au moins un chemin interne à chaque élément intermédiaire de la clairance, chaque chemin externe reliant un noeud de sortie d'un élément de la clairance à un noeud d'entrée de l'élément suivant dudit élément dans la clairance, en passant par un ou plusieurs arcs, chaque noeud de départ formant un noeud de sortie et chaque noeud d'arrivée formant un noeud d'entrée, chaque chemin interne reliant, pour un élément intermédiaire correspondant, des noeuds d'entrée et de sortie dudit élément intermédiaire, en passant par un ou plusieurs arcs, le ou les chemins calculés en premier parmi les chemins externes, d'une part, et le ou les chemins internes, d'autre part, ayant une valeur minimale selon une fonction de coût prédéterminée, - un deuxième dispositif de calcul configuré pour calculer un chemin global entre des noeuds de départ et d'arrivée correspondants, à partir des chemins interne(s) et externes calculés par le premier dispositif de calcul, et - un dispositif de génération de la trajectoire de roulage au sol à partir du chemin global calculé par le deuxième dispositif de calcul. Ces caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'un système électronique, selon l'invention, de génération d'une trajectoire de roulage au sol d'un aéronef dans un domaine aéroportuaire, - la figure 2 est une vue schématique partielle du domaine aéroportuaire et du réseau de navigation aéroportuaire associé à ce domaine, - les figures 3 à 7 sont des vues schématiques illustrant la génération de la trajectoire de roulage au sol pour une clairance comportant un élément de départ, trois éléments intermédiaires et un élément d'arrivée, et - la figure 8 est un organigramme d'un procédé, selon l'invention, de génération de la trajectoire de roulage au sol de l'aéronef. Sur la figure 1 est représenté un système électronique 10 de génération d'une trajectoire 11 de roulage au sol d'un aéronef, non représenté, dans un domaine aéroportuaire 12A, le domaine aéroportuaire 12A étant associé à un réseau de navigation aéroportuaire 12B. Le système de génération 10 comprend une unité de traitement d'informations 14, un écran d'affichage 15 et des moyens de saisie 16, l'unité de traitement d'informations 14 étant formée par exemple d'une mémoire 17 et d'un processeur 18 associé à la mémoire 17.

Le domaine aéroportuaire 12A, dont un exemple est visible sur la figure 2, comporte différents éléments aéroportuaires 19, en particulier des taxiways 20, des parkings 22, une ou plusieurs pistes 24 et une ou plusieurs traversées de piste 26. Le réseau de navigation 12B est conforme aux normes EUROCAE ED99C et EUROCAE ED119B ou aux versions ultérieures de ces normes. Le réseau de navigation 12B forme une modélisation de l'ensemble du domaine aéroportuaire 12A. Le réseau de navigation 12B comporte des arcs de navigation, non représentés. La mémoire 17 est apte à stocker le réseau de navigation aéroportuaire 12B. La mémoire 17 est également apte à stocker un premier logiciel 30 d'acquisition d'une clairance 32, la clairance 32 comportant un élément de départ 34, un élément d'arrivée 35 et au moins un élément intermédiaire 36 du domaine aéroportuaire que l'aéronef doit emprunter entre l'élément de départ 34 et l'élément d'arrivée 35, visibles sur les figures 3 et 7. La mémoire 17 est également apte à stocker un deuxième logiciel 38 d'acquisition d'un graphe de navigation aéroportuaire 39, 39C correspondant au réseau de navigation aéroportuaire 12B, le graphe acquis étant un graphe initial de navigation aéroportuaire 39 reçu par le système de génération 10 ou bien un graphe conjugué 39C calculé à partir du graphe initial de navigation aéroportuaire 39 reçu. La mémoire 17 est également apte à stocker un logiciel 40 de détermination, à partir du graphe acquis 39, 39C, d'au moins un noeud d'entrée 42 et au moins un noeud de sortie 43 pour chaque élément intermédiaire 36 de la clairance, d'au moins un noeud de départ 44 pour l'élément de départ 34 et d'au moins un noeud d'arrivée 45 pour l'élément d'arrivée 35. La mémoire 17 est en outre apte à stocker un premier logiciel 46 de calcul, dans le graphe acquis 39, 39C, d'une pluralité de chemins 48 externes aux éléments 34, 35, 36 10 de la clairance et d'au moins un chemin 52 interne à chaque élément intermédiaire 36 de la clairance, le ou les chemins calculés en premier parmi les chemins externes, d'une part, et le ou les chemins internes, d'autre part, ayant une valeur minimale selon une fonction de coût prédéterminée. La fonction de coût associée au chemin est, par exemple, la longueur curviligne du 15 chemin. En variante, la fonction de coût associé au chemin est la quantité de carburant consommée lorsque l'aéronef parcoure le chemin. En variante, la fonction de coût associée au chemin est le temps de parcours dudit chemin par l'aéronef, c'est-à-dire la durée écoulée pendant que l'aéronef parcoure le chemin. En variante encore, la fonction de coût associé au chemin est une fonction représentative d'une congestion de voies 20 associées audit chemin. En variante encore, la fonction de coût associé au chemin est une fonction représentative d'un risque d'accident sur ledit chemin. La mémoire 17 est en outre apte à stocker un deuxième logiciel 54 de calcul d'un chemin global 56 entre des noeuds de départ 44 et d'arrivée 45 correspondants, à partir des chemins interne(s) 52 et externes 48 calculés par le premier logiciel de calcul 46. 25 La mémoire 17 est également apte à stocker un logiciel 58 de génération de la trajectoire de roulage au sol 11, à partir du chemin global 56 calculé par le deuxième logiciel de calcul 54. Le processeur 18 est apte à exécuter chacun des logiciels d'acquisition 30, 38, de détermination 40, de calcul 46, 54 et de génération 58. Le premier logiciel d'acquisition 30 30, le deuxième logiciel d'acquisition 38, le logiciel de détermination 40, le premier logiciel de calcul 46, le deuxième logiciel de calcul 54 et le logiciel de génération 58 forment, lorsqu'ils sont exécutés par le processeur 18, respectivement un premier dispositif électronique d'acquisition de la clairance, un deuxième dispositif électronique d'acquisition du graphe, un dispositif électronique de détermination des noeuds d'entrée, de sortie, de 35 départ et d'arrivée, un premier dispositif électronique de calcul des chemins externes et du ou des chemins internes, un deuxième dispositif électronique de calcul du chemin global et un dispositif électronique de génération de la trajectoire de roulage. En variante, le premier dispositif d'acquisition 30, le deuxième dispositif d'acquisition 38, le dispositif de détermination 40, le premier dispositif de calcul 46, le deuxième dispositif de calcul 54 et le dispositif de génération 58 sont réalisés sous forme de composants logiques programmables, ou encore sous forme de circuits intégrés dédiés. Le premier dispositif d'acquisition 30 est configuré pour acquérir la clairance 32, celle-ci ayant été préalablement saisie par un membre de l'équipage de l'aéronef à l'aide des moyens de saisie 16, ou bien reçue sous forme d'un fichier de données de la part d'un équipement avionique, non représenté ou encore reçu directement d'une tour de contrôle par transmission radio. La clairance acquise 32 comprend l'élément de départ 34, l'élément d'arrivée 35 et le ou les éléments intermédiaires 36. Autrement dit, la clairance 32 comprend une suite ordonnée d'éléments 19 du domaine aéroportuaire que l'aéronef doit emprunter successivement. Dans l'exemple de la figure 3, la clairance 32 comporte trois éléments intermédiaires 36, référencés respectivement avec les lettres A, B et C. Le ou les noeuds de départ 44 correspondent par défaut aux points les plus proches de la position courante de l'aéronef. Le ou les noeuds d'arrivée 45 sont généralement les points d'entrée dans un élément d'arrivée 35 qui est souvent un parking lorsque la trajectoire de roulage 11 fait suite à l'atterrissage de l'aéronef, ou bien une piste 24 correspondante lorsque la trajectoire de roulage 11 précède le décollage de l'aéronef. Chaque élément intermédiaire 36 est associé à une zone du réseau de navigation 12B. Le ou les éléments intermédiaires 36 correspondent généralement à une liste ordonnée de taxiways intermédiaires du domaine aéroportuaire 12A. Le deuxième dispositif d'acquisition 38 est configuré pour acquérir le graphe 39, 39C à partir duquel les noeuds d'entrée 42, de sortie 43, de départ 44 et d'arrivée 45 sont déterminés, puis dans lequel les chemins interne(s) 52 et externes 48 sont calculés, et enfin dans lequel le chemin global 56 est calculé.

Le deuxième dispositif d'acquisition 38 comprend un module 60 de réception du graphe initial de navigation aéroportuaire 39, visible sur la figure 3. Le graphe initial 39 comporte une pluralité d'arcs de navigation 64, chaque arc de navigation 64 comportant deux noeuds d'extrémité 65. Chaque arc de navigation 64 présente au moins un sens autorisé de navigation, et est identifié notamment par ses deux noeuds d'extrémité 65 et sa matérialisation géométrique. Le graphe initial de navigation aéroportuaire 39 est également appelé graphe de connectivité aéroportuaire, ou encore graphe ASRN (de l'anglais Aerodrome Surface Routing Network). Ce graphe initial 39 représente en d'autres termes l'ensemble des voies utilisables par l'aéronef dans l'aéroport. Les arcs 64 et les noeuds d'extrémité 65 sont labélisés de façon à pouvoir être rattachés aux éléments aéroportuaires utilisés dans les clairances 32. Le graphe initial 39 est, par exemple, conforme à la norme ED99-C/D0272-C et par extension à la norme ARINC 816-2, ou aux versions ultérieures de ces normes. En complément facultatif, le deuxième dispositif d'acquisition 38 comprend un module 66 d'acquisition d'informations relatives à l'aéronef, telles qu'un rayon de courbure minimum correspondant au braquage maximal de l'aéronef, la masse de l'aéronef et/ou au moins une dimension relative à l'encombrement, telle que l'envergure de l'aéronef, la hauteur de l'aéronef. Selon un premier exemple de réalisation, le graphe initial reçu 39 forme alors le graphe acquis par le deuxième dispositif d'acquisition 38. Le dispositif de détermination 40 est alors apte à déterminer les noeuds d'entrée 42, de sortie 43, de départ 44 et d'arrivée 45 à partir du graphe initial 39, et le premier dispositif de calcul 46 et le deuxième dispositif de calcul 54 sont aptes à calculer les chemins interne(s) 52 et externes 48, et respectivement le chemin global 56, dans ledit graphe initial 39. Selon un deuxième exemple de réalisation, le deuxième dispositif d'acquisition 38 comprend en outre un module 68 de détermination d'un noeud conjugué pour chaque arc de navigation 64 et pour chaque sens autorisé de navigation dudit arc. Chaque noeud conjugué correspond à un unique sens autorisé de navigation. Chaque noeud conjugué représente alors ledit arc 64 du graphe initial associé audit sens autorisé de navigation. Selon le deuxième exemple de réalisation, le deuxième dispositif d'acquisition 38 comprend en outre un module 72 de calcul du graphe conjugué 39C, le module de calcul 72 étant configure pour relier les noeuds conjugués en fonction des liaisons entre les arcs 64 du graphe initial 39 et des sens autorisés de navigation, deux noeuds conjugués reliés entre eux correspondant à deux arcs successifs 64 du graphe initial et à un même sens autorisé de navigation. Selon le deuxième exemple de réalisation, le graphe conjugué 39C forme alors le graphe acquis par le deuxième dispositif d'acquisition 38. Le dispositif de détermination 40 est apte à déterminer les noeuds d'entrée 42, de sortie 43, de départ 44 et d'arrivée 45 à partir du graphe conjugué 39C, le premier dispositif de calcul 46 et le deuxième dispositif de calcul 54 étant alors aptes à calculer les chemins interne(s) 52 et externes 48, et respectivement le chemin global 56 dans ledit graphe conjugué 39C.

Le module de réception 60, le module d'acquisition 66, le module de détermination 68 et le module de calcul 72 sont réalisés chacun sous forme d'une fonction logicielle incluse dans le deuxième logiciel d'acquisition 38 et apte à être exécutée par le processeur 18. En variante, le module de réception 60, le module d'acquisition 66, le module de détermination 68 et le module de calcul 72 sont réalisés sous forme de composants logiques programmables, ou encore sous forme de circuits intégrés dédiés. Le dispositif de détermination 40 est configuré pour déterminer, pour chaque élément intermédiaire 36 de la clairance acquise par le dispositif d'acquisition 30, le ou les noeuds d'entrée 42 et le ou les noeuds de sortie 43 dudit élément intermédiaire 36. Le dispositif de détermination 40 est également configuré pour déterminer, d'une part, le ou les noeuds de départ 44 pour l'élément de départ 34, et d'autre part, le ou les noeuds d'arrivée 45 pour l'élément d'arrivée 35. Selon le premier exemple de réalisation, lorsque le graphe acquis est le graphe initial de navigation aéroportuaire 39, le dispositif de détermination 40 est, par exemple, configuré pour, lorsque le graphe initial 39 est conforme à la spécification ED 99 C ou ultérieure ou bien à la norme ARINC 816-2 ou ultérieure qui en découlent, déterminer les noeuds d'entrée 42, de sortie 43, de départ 44 et d'arrivée 45 directement à partir dudit graphe initial 39, celui-ci contenant pour chaque élément aéroportuaire des informations relatives aux noeuds d'entrée dans ledit élément et de sortie dudit élément. Plus précisément, le graphe initial de navigation aéroportuaire 39 comporte un identifiant de transition pour chaque arc de navigation 64 correspondant à une transition entre deux éléments du domaine aéroportuaire 12A susceptible d'appartenir à une clairance. Le dispositif de détermination 40 est alors configuré pour rechercher les identifiants de transition associés aux éléments de la clairance 32 acquise, et pour en déduire lesdits noeuds d'entrée 42, de sortie 43, de départ 44 et d'arrivée 45, visibles sur la figure 3, en fonction du sens de circulation depuis l'élément de départ 34 vers l'élément d'arrivée 35 de la clairance acquise 32. Selon le deuxième exemple de réalisation, le dispositif de détermination 40 est configuré pour déterminer les noeuds d'entrée 42, de sortie 43, de départ 44 et d'arrivée 45 à partir du graphe conjugué 39C calculé, chaque noeud d'entrée 42, de sortie 43, de départ 44 et d'arrivée 45 correspondant à un noeud conjugué, et étant alors également appelé noeud conjugué d'entrée 42C, noeud conjugué de sortie 43C, noeud conjugué de départ 44C et respectivement noeud conjugué d'arrivée 45C. Chaque noeud conjugué correspond à un unique sens autorisé de navigation, le dispositif de détermination 40 est alors configuré pour déterminer lesdits noeuds conjugués d'entrée 42C, de sortie 43C, de départ 44C et d'arrivée 45C, visibles sur la figure 4, en fonction, d'une part, de l'unique sens autorisé de navigation associé à chacun des noeuds conjugués, et d'autre part, du sens de circulation depuis l'élément de départ 34 vers l'élément d'arrivée 35 de la clairance acquise 32. Par convention, dans la description, les noeuds conjugués calculés par le module de calcul 72 sont désignés par la référence générale, et parmi lesdits noeuds conjugués, ceux qui correspondent en particulier à l'entrée dans un élément intermédiaire respectif 36, à >la sortie depuis un élément intermédiaire respectif 36, à l'élément de départ 34 et respectivement à l'élément d'arrivée 35 sont désignés par les références respectives 420, 43C, 44C et 45C, comme représenté sur les figures 4 à 6. Dans la suite de la description, pour tous les aspects relatifs au calcul des chemins 10 externes 48 et interne(s) 52 et au calcul du chemin global 56, les expressions «enceud d'entrée%, «liceud de sortie%, «boeud de départ% et ehceud d'arrivée% désigneront le noeud d'entrée 42, le noeud de sortie 43, le noeud de départ 44 et le noeud d'arrivée 45 lorsque le graphe acquis est le graphe initial de navigation aéroportuaire 39, et respectivement le noeud conjugué d'entrée 420, le noeud conjugué d'entrée 430, le noeud 15 conjugué de départ 440 et le noeud conjugué d'arrivée 45C lorsque le graphe acquis est le graphe conjugué 390. Le premier dispositif de calcul 46 est configuré pour calculer, dans le graphe acquis 39, 39C, les chemins externes 48 et le ou les chemins internes 52. Chaque chemin externe 48 calculé relie un noeud de sortie 43, 430 associé à un élément de la clairance à 20 un noeud d'entrée 42, 42C associé à l'élément suivant dudit élément dans la clairance, en passant par un ou plusieurs arcs, chaque noeud de départ 44, 440 formant un noeud de sortie 43, 43C et chaque noeud d'arrivée 45, 450 formant un noeud d'entrée 42, 420, comme représenté sur la figure 5. Chaque chemin interne 52 calculé relie, pour un élément intermédiaire 36 correspondant, des noeuds d'entrée 42, 420 et de sortie 43, 430 25 dudit élément intermédiaire 36 en passant par un ou plusieurs arcs. Le premier dispositif de calcul 46 est configuré en outre pour que les chemins calculés en premier parmi les chemins externes 48, d'une part, et le ou les chemins internes 52, d'autre part, aient, selon la fonction de coût prédéterminée, une valeur minimale. En d'autres termes, le premier dispositif de calcul 46 est configuré pour calculer 30 le ou les plus courts chemins pour ceux calculés en premier parmi les chemins externes 48, d'une part, et le ou les chemins internes 52, d'autre part. Le premier dispositif de calcul 46 est alors configuré pour que les chemins calculés en second parmi les chemins externes 48, d'une part, et le ou les chemins internes 52, d'autre part, soient compatibles avec le ou les plus courts chemins calculés 35 en premier, c'est-à-dire relient les noeuds d'entrée 42, 42C et de sortie 43, 430 appartenant aux plus courts chemins calculés en premier.

Dans la suite de la description, est appelé transition tout passage allant : - i) du ou des noeuds de départ 44, 44C vers le ou les noeuds d'entrée 42, 42C associés au premier élément intermédiaire 36 de la clairance acquise, - ii) du ou des noeuds de sortie 43, 43C associés à un élément intermédiaire 36 de la clairance vers le ou les noeuds d'entrée 42, 42C associés à l'élément suivant dudit élément intermédiaire 36 dans la clairance, - iii) du ou des noeuds de sortie 43, 43C associés au dernier élément intermédiaire 36 de la clairance acquise vers le ou les noeuds d'arrivée 45, 45C, ou encore - iv) du ou des noeuds d'entrée 42, 420 associés à un élément intermédiaire 36 donné vers le ou les noeuds de sortie 43, 43C associés à cet élément intermédiaire 36. L'homme du métier comprendra alors que le premier dispositif de calcul 46 est configuré pour calculer les chemins externes 48 parmi les transitions de type i), ii) et iii), et pour calculer le ou les chemins internes 52 parmi la ou les transitions de type iv). En complément facultatif, le premier dispositif de calcul 46 est configuré pour calculer plusieurs chemins externes 48 et/ou respectivement internes 52 pour au moins une transition. Autrement dit, le premier dispositif de calcul 46 est configuré pour calculer plusieurs plus courts chemins pour au moins une transition. La pluralité de chemins externes 48 et/ou respectivement internes 52 calculés pour la transition concernée est alors l'ensemble des chemins avec les valeurs minimales pour ladite transition selon la fonction de coût prédéterminée. Plusieurs chemins 48, 52 ont, par exemple, selon la fonction de coût prédéterminée, une même valeur minimale pour une transition donnée. Le ou les chemins 48, 52 correspondant à la valeur minimale de la fonction de coût prédéterminée pour une transition donnée, ou selon le complément facultatif les chemins correspondant aux valeurs minimales de ladite fonction de coût pour cette transition, sont par exemple calculés à l'aide d'un algorithme, connu en soi, de recherche de plus court chemin dans un graphe, tel que l'algorithme de Dijkstra, l'algorithme DLU ou encore l'algorithme A*. Pour le calcul du chemin externe 48 ou interne 52, l'algorithme de Dijkstra sera utilisé de préférence. Le deuxième dispositif de calcul 54 est configuré pour calculer le chemin global 56 entre des noeuds de départ et d'arrivée correspondants, à partir des chemins interne(s) 52 et externes 58 calculés par le premier dispositif de calcul 46, comme représenté sur la figure 6 où le chemin global 56 est celui passant par les noeuds hachurés. Plus précisément, le chemin global 56 est alors formé uniquement de chemins interne(s) 52 et externes 58 calculés préalablement par le premier dispositif de calcul 46. Le chemin global 56 est, de manière analogue aux chemins interne(s) 52 et externes 58, calculé à l'aide d'un algorithme, connu en soi, de recherche de plus court chemin, tel que l'algorithme de Dijkstra, l'algorithme DLU ou encore l'algorithme A*. Pour le calcul du chemin global 56, l'algorithme A* sera utilisé de préférence. Le dispositif de génération 58 est alors configuré pour générer la trajectoire de roulage au sol 11, également appelée taxi-route, visible sur la figure 7, à partir du chemin global 56 calculé par le deuxième dispositif de calcul 54. Autrement dit, le dispositif de génération 58 est configuré pour reconstruire la trajectoire dans le domaine aéroportuaire 12A passant par les arcs de navigation 64 correspondant, dans le graphe initial 39 selon le premier exemple de réalisation, ou dans le graphe conjugué 39C selon le deuxième exemple de réalisation, au chemin global calculé 56.

Le dispositif de génération 58 est en outre apte à transmettre la trajectoire de roulage au sol 11 générée à l'écran d'affichage 15 pour l'affichage de celle-ci à destination de l'équipage de l'aéronef ou d'un opérateur d'une tour de contrôle. En variante ou en complément, dispositif de génération 58 est apte à transmettre la trajectoire de roulage au sol 11 générée à un système avionique embarqué.

Selon le deuxième exemple de réalisation, le module de détermination 68 est configuré pour déterminer, pour chaque arc de navigation 64 et pour chaque sens autorisé de navigation dudit arc, le noeud conjugué correspondant. Selon le deuxième exemple de réalisation, en complément facultatif, le module de détermination 68 est configuré pour classer les noeuds conjugués en des premier et deuxième sous-ensembles distincts, non représentés sur la figure 5. Le premier sous-ensemble comporte le ou les noeuds conjugués correspondant à des arcs navigables pour toute clairance. Autrement dit, le premier sous-ensemble comporte le ou les noeuds conjugués correspondant à des arcs navigables quelle que soit la clairance acquise par le dispositif d'acquisition 30. Le deuxième sous-ensemble comporte le ou les noeuds conjugués correspondant à des arcs navigables seulement pour une ou plusieurs clairances. Autrement dit, le deuxième sous-ensemble comporte le ou les noeuds conjugués correspondant à des arcs dont l'utilisation est conditionnée à la clairance, c'est-à-dire dont l'utilisation dépend de la clairance. Le premier sous-ensemble comporte, par exemple, des noeuds conjugués correspondant à des arcs associés à des taxiways. Le deuxième sous-ensemble comporte, par exemple, des noeuds conjugués correspondant à des arcs associés à des traversées de piste du domaine aéroportuaire et/ou des noeuds conjugués correspondant à des arcs associés à des parkings du domaine aéroportuaire. Selon le deuxième exemple de réalisation, en complément facultatif, le module de détermination 68 est configuré pour déterminer un noeud conjugué en relation avec un arc respectif 64 du graphe initial 39 seulement si ledit arc est compatible avec chaque dimension de l'aéronef acquise par le module d'acquisition 66, telle que l'envergure et/ou la hauteur de l'aéronef. Selon le deuxième exemple de réalisation, en complément facultatif, le module de détermination 68 est configuré pour déterminer un noeud conjugué en relation avec un arc respectif 64 du graphe initial 39 seulement si ledit arc est compatible avec la masse de l'aéronef acquise par le module d'acquisition 66. Selon le deuxième exemple de réalisation, en complément facultatif, le module de détermination 68 est configuré pour associer à chaque noeud conjugué une valeur de l'arc correspondant 64 selon la fonction de coût prédéterminée.

Selon le deuxième exemple de réalisation, le module de calcul 72 est configuré pour calculer le graphe conjugué en reliant les noeuds conjugués en fonction des liaisons entre les arcs du graphe initial 39 et des sens autorisés de navigation, deux noeuds conjugués reliés entre eux correspondant à deux arcs successifs 64 du graphe initial et à un même sens autorisé de navigation. Chaque noeud conjugué correspond à un unique élément aéroportuaire et à un unique sens autorisé de navigation. Selon le deuxième exemple de réalisation, en complément facultatif, le module de calcul 72 est configuré pour relier deux noeuds conjugués entre eux seulement lorsque les deux arcs successifs 64 du graphe initial, représentés par lesdits noeuds conjugués, forment entre eux un rayon de courbure supérieur au rayon de courbure minimum de l'aéronef acquis par le module d'acquisition 66. Selon le deuxième exemple de réalisation, en complément facultatif, le module de calcul 72 est configuré pour supprimer un noeud conjugué ayant un unique noeud conjugué précédent et un unique noeud conjugué suivant, le noeud conjugué précédent et le noeud conjugué suivant étant alors reliés directement entre eux. Le noeud conjugué supprimé n'apporte aucune information fonctionnelle supplémentaire par rapport à des informations déjà portées par lesdits noeuds conjugués précédent et suivant. Selon le deuxième exemple de réalisation, en complément facultatif encore, le module de calcul 72 est configuré pour supprimer un noeud conjugué correspondant à un arc en impasse si ledit arc en impasse ne correspond pas à un élément de la clairance, et en particulier pas au point de départ ou au point d'arrivée de la clairance. Un noeud conjugué correspondant à un arc en impasse est un noeud conjugué ayant seulement un ou plusieurs noeuds conjugués précédents ou bien ayant seulement un ou plusieurs noeuds conjugués suivants, selon le sens autorisé de navigation associé audit noeud conjugué. Autrement dit, selon ce complément facultatif, le module de calcul 72 est configuré pour supprimer un noeud conjugué n'ayant pas de noeud conjugué précédent ou bien n'ayant pas de noeud conjugué suivant, selon le sens autorisé de navigation associé audit noeud conjugué, et si ledit noeud conjugué ne correspond pas à un élément de la clairance. Le fonctionnement du système de génération de la trajectoire au sol 10 selon l'invention va désormais être expliqué à l'aide de la figure 8 représentant un organigramme du procédé, selon l'invention, de génération de la trajectoire de roulage au sol 11 de l'aéronef. Lors d'une étape initiale facultative 100, le module d'acquisition 66 acquiert des informations relatives à l'aéronef. En cas d'acquisition d'informations relatives à l'aéronef, 10 celles-ci comportent, par exemple, le rayon de courbure minimum correspondant au braquage maximal de l'aéronef, également appelé rayon minimal de braquage de l'aéronef, au moins une dimension relative à l'encombrement l'aéronef, telle que son envergure et/ou sa hauteur, et/ou encore la masse de l'aéronef. Le premier dispositif d'acquisition 30 acquiert, lors de l'étape 110, la clairance 32, 15 celle-ci comportant une suite ordonnée d'éléments aéroportuaires 19 que l'aéronef doit emprunter successivement, en particulier l'élément de départ 34, l'élément d'arrivée 35 et généralement un ou plusieurs éléments intermédiaires 36 du domaine aéroportuaire 12A entre l'élément de départ 34 et l'élément d'arrivée 35. Le deuxième dispositif d'acquisition 38 acquiert, lors de l'étape 120, acquiert le 20 graphe 39, 39C qui sera utilisé par la suite pour le calcul des chemins interne(s) 52 et externes 58 et du chemin global 56. L'étape d'acquisition 120 comprend la réception 122 du graphe initial de navigation aéroportuaire 39 par le module de réception 60, ledit graphe initial 39 provenant par exemple d'une base de données aéroportuaires. Le graphe initial 39 reçu comporte 25 l'ensemble des arcs de navigation 64 associés au réseau de navigation aéroportuaire 12B, chaque arc de navigation 64 étant par exemple sous forme d'une suite de points, à savoir les noeuds d'extrémité 65 et des points intermédiaires compris entre ces noeuds d'extrémité 65. Chaque arc de navigation 64 présente un ou deux sens autorisés de navigation selon que l'arc considéré 64 est monodirectionnel ou bidirectionnel, et est 30 identifié par ses deux noeuds d'extrémité 65. Au couple de noeuds d'extrémité 65 représentant chaque arc 64 est en outre associée, de manière préférentielle, une valeur dudit arc 64 selon la fonction de coût prédéterminée. Selon le premier exemple de réalisation, à l'issue de la réception 122 du graphe initial 39, le procédé passe directement à une étape 130 (comme représenté par le 35 cheminement en trait pointillé à la figure 8), au cours de laquelle les noeuds d'entrée 42, de sortie 43, de départ 44 et d'arrivée 45 sont déterminés à partir du graphe acquis, c'est- à-dire du graphe initial reçu 39 dans ce cas. Autrement dit, l'étape d'acquisition 120 comprend, selon le premier exemple de réalisation, seulement la réception 122 du graphe initial 39. Selon le deuxième exemple de réalisation, l'étape d'acquisition 120 comprend en outre ensuite la détermination 124 du noeud conjugué pour chaque arc de navigation 64 et pour chaque sens autorisé 44 associé audit arc. Chaque noeud conjugué correspond alors à un unique sens autorisé 44 de navigation, et représente ledit arc 64 du graphe initial associé audit sens autorisé 44. En complément facultatif du deuxième exemple de réalisation, lors de ladite détermination 124, les noeuds conjugués déterminés sont classés en les premier et deuxième sous-ensembles distincts. Le premier sous-ensemble, également appelé sous-graphe permanent, comporte les noeuds conjugués correspondant à des arcs 64 navigables pour toute clairance. Il comporte principalement l'ensemble des taxiways 20 de l'aéroport. Le deuxième sous-ensemble, également appelé sous-graphe optionnel, forme le complément du sous-graphe permanent, et comporte les noeuds conjugués correspondant à des arcs 64 dont l'utilisation dépend de la clairance. Autrement dit, ce complément facultatif consiste en un prétraitement de zones particulières de l'aéroport, notamment les traversées de piste et les parkings. Une piste n'est traversable que si c'est explicitement demandé dans la clairance acquise. Pour faciliter la gestion de cette contrainte, les portions du graphe initial 38 correspondant à une traversée de piste sont, dans le graphe conjugué 39C, isolées et identifiées avec le nom de la piste traversée. Le roulage dans l'aéroport se fait via les taxiways 20, les parkings n'étant utilisables que pour le début et/ou la fin des chemins. En d'autres termes il est interdit de « couper » à travers les parkings. Pour faciliter la gestion de cette contrainte, les portions du graphe initial 39 correspondant aux zones parking sont, dans le graphe conjugué 39C, isolées du reste du graphe conjugué 39C. Cette structuration en deux sous-ensembles permet, à réception de la clairance, et préalablement au calcul de la trajectoire de roulage au sol, de filtrer au sein du sous-graphe optionnel les éléments qui ne sont pas autorisés en fonction de la clairance acquise. La structuration permet alors d'interdire les traversées de piste et de parkings non autorisés par la clairance, et de limiter la taille du graphe conjugué 39C à explorer pour la génération de la trajectoire de roulage au sol, ce qui diminue d'autant le temps de traitement global et la quantité de mémoire utilisée. En complément facultatif du deuxième exemple de réalisation, lors de ladite détermination 124, les noeuds conjugués sont déterminés pour les seuls arcs 64 du graphe initial 39 qui sont compatibles avec la dimension (envergure, hauteur) de l'aéronef et/ou avec la masse de l'aéronef acquise. Les arcs 64 compatibles avec la dimension de l'aéronef sont les arcs 64 qui n'ont pas de limite de dimension ou bien les arcs dont la limite de dimension est supérieure à la dimension de l'aéronef. De manière analogue, les arcs 64 compatibles avec la masse de l'aéronef sont les arcs 64 qui n'ont pas de limite de masse ou bien les arcs dont la limite de masse est supérieure à la masse de l'aéronef. Cette restriction des noeuds conjugués aux seuls arcs 64 compatibles avec la dimension (envergure, hauteur) de l'aéronef et/ou avec la masse de l'aéronef est effectuée via un filtrage préalable, et les noeuds conjugués incompatibles ne sont pas déterminés. En variante, tous les noeuds conjugués sont déterminés dans un premier temps ; puis les noeuds conjugués incompatibles avec la dimension de l'aéronef et/ou avec la masse de l'aéronef sont, dans un deuxième temps, supprimés. Selon le deuxième exemple de réalisation, l'étape d'acquisition 120 comprend ensuite le calcul 126 du graphe conjugué 39C par le module de calcul 72, en reliant les noeuds conjugués en fonction des liaisons entre les arcs 64 du graphe initial 39 et en fonction des sens autorisés de navigation, deux noeuds conjugués reliés entre eux correspondant à deux arcs successifs 64 du graphe initial 39 et à un même sens autorisé. L'homme du métier comprendra alors qu'à tout chemin du graphe conjugué 39C est associé un unique chemin du graphe initial 39. Autrement dit, il y a injection de l'ensemble des chemins définis par le graphe conjugué 39C dans l'ensemble des chemins du graphe initial 39. En complément facultatif du deuxième exemple de réalisation, lors dudit calcul 126, deux noeuds conjugués sont reliés entre eux seulement lorsque les deux arcs successifs 64 du graphe initial 39, identifiés par lesdits noeuds conjugués, forment entre eux un rayon de courbure supérieur au rayon de courbure minimum. Cela permet alors de supprimer les enchainements d'arcs de navigation qui sont incompatibles avec le rayon minimal de braquage de l'aéronef. En variante de réalisation, tous les noeuds conjugués sont reliés entre eux en fonction seulement du sens autorisé dans un premier temps ; puis les transitions entre noeuds conjugués qui sont incompatibles avec le rayon minimal de braquage de l'aéronef sont, dans un deuxième temps, supprimées.

En complément facultatif encore du deuxième exemple de réalisation, lors dudit calcul 126, le module de calcul 72 supprime chaque noeud conjugué avec un unique noeud conjugué précédent et un unique noeud conjugué suivant, le noeud conjugué précédent et le noeud conjugué suivant dudit noeud conjugué supprimé étant alors reliés directement entre eux. Cela permet de simplifier le graphe conjugué 39C, un tel noeud conjugué avec un unique noeud conjugué précédent et un unique noeud conjugué suivant étant inutile pour générer la trajectoire de roulage au sol.

Ainsi, la transformation du graphe initial 39 en le graphe conjugué 39C permet de faciliter l'intégration de contraintes liées à la clairance et/ou à l'aéronef. Pour faciliter encore le traitement des contraintes de circulation, le graphe conjugué 39C est en outre structuré entre le sous-graphe permanent ne comportant pas de noeud conjugué associé à une traversée de piste ou une traversée de parking, et le sous-graphe optionnel comportant, d'une part, les noeuds conjugués associés aux traversées de piste 26, et d'autre part, les noeuds conjugués associés aux traversées de parkings. Les contraintes susceptibles d'être prises en compte dans le graphe conjugué 39C et qui ne sont pas déjà présentes dans le graphe initial 39C sont notamment : la dimension (envergure, hauteur) de l'aéronef considéré, le poids (ou la masse) de l'aéronef considéré, le rayon minimal de braquage de l'aéronef considéré, des taxiways en travaux, des portes réservées à certains types d'aéronef. Le graphe conjugué 390 permet alors, de par la prise en compte de ces contraintes, d'éviter qu'une trajectoire de roulage au sol ne respectant pas l'une de ces contraintes ne soit ensuite générée et empruntée par le pilote alors que celle-ci serait erronée. L'homme du métier notera en outre que les étapes 122 à 126 formant l'acquisition du graphe conjugué 39C sont, à l'exception de l'adaptation à la clairance, réalisables en prétraitement, en particulier préalablement à l'étape 110 d'acquisition de la clairance. Ceci permet d'avancer le temps de calcul associé à des moments moins critiques, voire même d'effectuer ces calculs au sol avant le démarrage des moteurs de l'aéronef. L'homme du métier comprendra par ailleurs que le calcul du graphe conjugué 39C est mis en oeuvre à chaque changement dans le réseau de navigation aéroportuaire 12B. En variante encore, le calcul du graphe conjugué 39C est effectué au sol et le graphe conjugué est stocké directement dans une base de données pour être ensuite embarqué dans la mémoire 17 du système électronique de génération de trajectoire de roulage au sol 10. Cela permet de simplifier et d'alléger les traitements effectués dans le système électronique de génération 10. Selon le deuxième exemple de réalisation, à l'issue du calcul 126 du graphe conjugué 39C, le procédé passe à l'étape 130, au cours de laquelle les noeuds conjugués d'entrée 42C, de sortie 43C, de départ 44C et d'arrivée 45C sont déterminés à partir du graphe acquis, c'est-à-dire du graphe conjugué 39C calculé dans ce cas. Lors de l'étape de détermination 130, le dispositif de détermination 40 détermine, selon le premier exemple de réception, lorsque le graphe initial 39 est conforme à la norme ARINC 816-2, les noeuds d'entrée 42, de sortie 43, de départ 44 et d'arrivée 45 directement à partir dudit graphe initial 39 reçu, celui-ci contenant pour chaque élément aéroportuaire des informations relatives aux noeuds d'entrée dans ledit élément et de sortie dudit élément. Selon le deuxième exemple de réalisation, lors de l'étape de détermination 130, le dispositif de détermination 40 détermine les noeuds conjugués d'entrée 42C, de sortie 43C, de départ 44C et d'arrivée 45C à partir du graphe conjugué 39C calculé. Chaque noeud conjugué correspond à un unique sens autorisé de navigation, le dispositif de détermination 40 détermine lesdits noeuds conjugués d'entrée 42C, de sortie 43C, de départ 44C et d'arrivée 45C en fonction, d'une part, de l'unique sens autorisé de navigation associé à chacun des noeuds conjugués, et d'autre part, du sens de circulation depuis l'élément de départ 34 vers l'élément d'arrivée 35 de la clairance acquise 32. En complément facultatif du deuxième exemple de réalisation, les noeuds conjugués 42C, 43C, 44C, 45C correspondant à un même élément 34, 35, 36 de clairance sont en outre regroupés entre eux. À l'issue de l'étape de détermination 130, le premier dispositif de calcul 46 calcule, lors de l'étape 140, les chemins externes 48 et le ou les chemins internes 52. L'étape de calcul 140 comprend alors une étape 142 de calcul des chemins externes 48 et eu l'étape 144 de calcul du ou des chemins internes 52. Lors de l'étape de calcul 142, le premier dispositif de calcul 46 calcule alors, dans le graphe acquis 39, 39C, chaque chemin externe 48 reliant un noeud de sortie 43, 43C associé à un élément de la clairance à un noeud d'entrée 42, 42C associé à l'élément suivant dudit élément dans la clairance, en passant par un ou plusieurs arcs, chaque noeud de départ 44, 44C formant un noeud de sortie 43, 43C et chaque noeud d'arrivée 45, 45C formant un noeud d'entrée 42, 42C, comme représenté sur la figure 5. Lors de l'étape de calcul 144, le premier dispositif de calcul 46 calcule également, dans le graphe acquis 39, 39C, chaque chemin interne 52 reliant, pour un élément intermédiaire 36 correspondant, des noeuds d'entrée 42, 42C et de sortie 43, 43C dudit élément intermédiaire 36 en passant par un ou plusieurs arcs. L'étape de calcul des chemins externes 142 est, par exemple, effectuée avant l'étape de calcul du ou des chemins internes 144. En variante, l'étape de calcul du ou des chemins internes 144 est effectuée avant l'étape de calcul des chemins externes 142. En variante encore, l'étape de calcul des chemins externes 142 et/ou l'étape de calcul du ou des chemins internes 144 sont effectuées de manière préliminaire, avant l'étape 110 d'acquisition de la clairance, et ces étapes sont alors effectuées pour l'ensemble des éléments de clairance associés au domaine aéroportuaire 12A, et pas seulement pour les éléments de la clairance acquise 32. Les chemins externe 48 et/ou interne 52 calculés sont ensuite stockés dans la mémoire 17. Ceci permet alors de réduire le temps nécessaire au calcul du chemin global 56 à partir du moment où la clairance 32 est acquise, et ainsi de générer plus rapidement la trajectoire de roulage au sol 11. Le fait que le temps de calcul nécessaire aux étapes de calcul 142, 144 soit plus long selon cette variante, étant donné que les calculs de chemin sont effectués sur l'ensemble des éléments de clairance, et non sur les seuls éléments de la clairance acquise 32, n'est pas pénalisant, puisque ces étapes de calcul 142, 144 sont alors effectuées initialement, et par exemple par une unité de traitement d'informations externe à l'aéronef. Lors de l'étape effectuée en premier parmi l'étape de calcul des chemins externes 142 et l'étape de calcul du ou des chemins internes 144, les chemins calculés 48, 52 ont, selon la fonction de coût prédéterminée, une valeur minimale. En d'autres termes, le premier dispositif de calcul 46 calcule, lors de ladite étape effectuée en premier parmi les étapes 142 et 144, le ou les plus courts chemins correspondants. Lors de l'étape effectuée en second parmi l'étape de calcul des chemins externes 142 et l'étape de calcul du ou des chemins internes 144, les chemins 48, 52 sont calculés pour être compatibles avec le ou les plus courts chemins calculés en premier, c'est-à-dire relient les noeuds d'entrée 42, 42C et de sortie 43, 43C appartenant aux plus courts chemins calculés en premier. En complément facultatif, le premier dispositif de calcul 46 calcule, lors des étapes 142 et/ou 144, plusieurs chemins externes 48 et/ou respectivement internes 52 pour au moins une transition. Autrement dit, le premier dispositif de calcul 46 calcule plusieurs plus courts chemins pour au moins une transition lors de ces étapes 142 et/ou 144. La pluralité de chemins externes 48 et/ou respectivement internes 52 calculés pour la transition concernée correspond alors aux valeurs minimales obtenues pour ladite transition selon la fonction de coût prédéterminée.

Lors des étapes 142 et 144, les chemins 48, 52 sont par exemple calculés à l'aide d'un algorithme correspondant de recherche de plus court chemin dans un graphe, tel que l'algorithme de Dijkstra, l'algorithme DLU ou encore l'algorithme A*. L'algorithme de Dijkstra est utilisé préférentiellement lors des étapes de calcul 142 et 144. À l'issue de l'étape 140 de calcul des chemins externes et internes, le deuxième dispositif de calcul 54 calcule, lors de l'étape 150, le chemin global 56 entre des noeuds de départ 44, 44C et d'arrivée 45, 45C correspondants, à partir des chemins interne(s) 52 et externes 58 calculés précédemment lors des étapes de calcul 142 et 144. Le chemin global 56 calculé est alors constitué de chemins interne(s) 52 et externes 58 calculés préalablement lors des étapes de calcul 142 et 144. Le chemin global 56 est également calculé à l'aide d'un algorithme correspondant de recherche de plus court chemin, tel que l'algorithme de Dijkstra, l'algorithme DLU ou encore l'algorithme A*. L'algorithme A* est utilisé préférentiellement lors de l'étape de calcul 150. En complément facultatif, le procédé de génération selon l'invention comprend plusieurs itérations des étapes de calcul des chemins externes 142, de calcul du ou des chemins internes 144 et de calcul du chemin global 150, et le procédé comporte alors à l'issue de l'étape 150, une étape 160 au cours de laquelle le système de génération 10 détermine si une nouvelle itération est nécessaire ou non. Lors de cette étape de détermination 160, le système de génération 10 détermine si une réitération est nécessaire en fonction de l'atteinte ou non d'un critère prédéfini, et s'il reste encore au moins une transition pour laquelle un plus court chemin n'a pas encore été recherché. Le critère prédéfini est, par exemple, une valeur maximale selon la fonction de coût prédéterminée du chemin global 56 calculé. Autrement dit, selon ce critère, une nouvelle itération est nécessaire tant que la valeur selon la fonction de coût du dernier chemin global 56 calculé est supérieure à ladite valeur maximale, et s'il reste encore au moins une transition pour laquelle un plus court chemin n'a pas encore été recherché. En variante, le critère prédéfini est de continuer tant qu'un chemin global n'est pas déterminé, avec de façon optionnelle un nombre maximum de boucles d'itération. Lorsqu'une nouvelle itération est nécessaire, le système de génération 10 retourne alors à l'étape 140 afin de calculer de nouveaux chemins externes 46 et/ou internes 52.

Lors d'une nouvelle itération, des nouveaux chemins externes 46 et interne 52 sont recherchés parmi les chemins autres que ceux calculés lors de la ou des itérations précédentes. Lors de l'étape effectuée, au cours de la nouvelle itération, en premier parmi l'étape de calcul des chemins externes 142 et l'étape de calcul du ou des chemins internes 144, le ou les nouveaux chemins calculés 48, 52 ont, selon la fonction de coût prédéterminée, une valeur minimale parmi les valeurs desdits autres chemins, l'étape de calcul du chemin global 150 étant ensuite effectuée à nouveau pour calculer un nouveau chemin global 56 à partir en outre des nouveaux chemins externes 48 et interne 52. Le nouveau chemin global est alors conservé seulement s'il a, selon la fonction de coût prédéterminée, une valeur inférieure à celle du chemin global calculé lors de la ou des itérations précédentes. En complément, parmi les nouveaux chemins externes et interne calculés, seulement le ou les chemins utilisés dans le nouveau chemin global 56 sont conservés, le ou les autres chemins parmi lesdits nouveaux chemins externes et interne étant ensuite ignorés.

Un nouveau chemin externe ou interne calculé est susceptible d'améliorer le chemin global 56 jusqu'à présent seulement si la somme des coûts, selon la fonction de coût prédéterminée, de ce nouveau chemin calculé et des meilleurs chemins pour les transitions autres que celles correspondant au nouveau chemin calculé est inférieure au coût, selon ladite fonction de coût, du chemin global 56 calculé jusqu'à présent, c'est-à-dire du chemin global 56 calculé lors de l'itération précédente.

L'homme du métier observera d'ailleurs le plus court chemin global 56 au sens de la fonction de coût prédéterminée ne passe pas nécessairement par les chemins qui sont pour chaque transition les plus courts au sens de ladite fonction de coût.L'étape de calcul des chemins externes 142 est par exemple, à chaque itération, effectuée avant l'étape de calcul du ou des chemins internes 144. En variante, l'étape de calcul du ou des chemins internes 144 est, à chaque itération, effectuée avant l'étape de calcul des chemins externes 142. Lorsque le système de génération 10 détermine, lors de l'étape 160, qu'une nouvelle itération n'est pas nécessaire, le système de génération 10 passe alors à l'étape suivante 170, au cours de laquelle le dispositif de génération 58 génère la trajectoire de roulage au sol 11 à partir du meilleur chemin global 56 calculé lors de l'étape 150. Le dispositif de génération 58 reconstruite alors la trajectoire dans le domaine aéroportuaire 12A passant par les arcs de navigation 64 correspondant, dans le graphe initial 39 selon le premier exemple de réalisation, ou dans le graphe conjugué 39C selon le deuxième exemple de réalisation, au meilleur chemin global calculé 56.

En complément facultatif, le dispositif de génération 58 transmet en outre, lors de l'étape 170, la trajectoire de roulage au sol 11 à l'écran d'affichage 15 pour l'affichage de celle-ci à destination de l'équipage de l'aéronef ou d'un opérateur d'une tour de contrôle. En variante ou en complément, dispositif de génération 58 transmet la trajectoire de roulage au sol 11 générée à un système avionique embarqué correspondant.

En complément, la génération de la trajectoire de roulage au sol à partir de la clairance acquise permet d'étendre aux zones sol la gestion de l'aéronef par l'avionique, afin d'améliorer la fluidité du trafic dans le domaine aéroportuaire 12A. En complément encore, la génération de la trajectoire de roulage au sol à partir de la clairance acquise permet la mise en place de systèmes d'alerte pour diminuer les risques d'accident au sol (incursion piste, accrochage, etc.). En complément encore, la génération de la trajectoire de roulage au sol à partir de la clairance acquise permet la détermination du temps de roulage et donc la gestion de l'aéronef tout le long de sa mission depuis une porte d'embarquement au départ jusqu'à une porte de débarquement à l'arrivée.

Le système de génération de la trajectoire 10 permet alors de calculer le plus court chemin, selon la fonction de coût prédéterminée, dans le graphe 39, 39C avec des contraintes de passage obligatoire par certains éléments du domaine aéroportuaire 12A, correspondant aux éléments de la clairance acquise 32. Le système de génération de la trajectoire 10 permet alors de décomposer ce problème de recherche du plus court chemin en une série ordonnée de sous-problèmes, en recherchant en premier soit les plus courts chemins externes 48, soit les plus courts chemins internes 52. Cette décomposition en sous-problèmes, c'est-à-dire le calcul des chemins externes 48, d'une part, et du ou des chemins internes 52, d'autre part, permet alors de diminuer le temps de traitement nécessaire à l'unité de traitement d'information 14, ainsi que la quantité de mémoire 17 utilisée, pour calculer le meilleur chemin global 56, puis générer la trajectoire de roulage 11. L'homme du métier comprendra que le procédé de génération selon l'invention met alors par exemple en oeuvre l'heuristique selon laquelle le plus court chemin global passe par les transitions les plus courtes entre chaque élément de la clairance, c'est-à- dire l'heuristique consistant à privilégier les chemins les plus courts pour chaque transition. Ceci est optionnel. Le procédé de génération est encore optimisé en calculant les chemins externes 48, internes 52 et global 56 de façon incrémentale sous forme d'une pluralité d'itérations, chaque itération comportant une étape de calcul des chemins externes 142, une étape de calcul du ou des chemins internes 144 et une étape de calcul du chemin global 150. Ce calcul incrémentai permet alors de diminuer encore davantage le temps de traitement global, ainsi que la quantité de mémoire utilisée. On conçoit ainsi que le procédé et le système de génération 10 selon l'invention permet d'améliorer la trajectoire de roulage générée 11, celle-ci étant par exemple plus courte et/ou moins consommatrice de carburant.

Claims (15)

1. REVENDICATIONS1.- Procédé de génération d'une trajectoire de roulage au sol (11) d'un aéronef dans un domaine aéroportuaire (12A), le procédé étant mis en oeuvre par un ordinateur et comprenant les étapes suivantes : - l'acquisition (110) d'une clairance (32) comportant un élément de départ (34), un élément d'arrivée (35) et au moins un élément intermédiaire (36) du domaine aéroportuaire (12A) que l'aéronef doit emprunter entre l'élément de départ et l'élément 10 d'arrivée, - l'acquisition (120) d'un graphe (39, 39C) correspondant à un réseau de navigation aéroportuaire (12B), le réseau de navigation (12B) étant associé au domaine aéroportuaire (12A), ledit graphe (39, 39C) comportant une pluralité d'arcs (64), chaque arc (64) comportant deux noeuds d'extrémité (65), 15 - la détermination (130), à partir du graphe acquis (39, 39C), d'au moins un noeud d'entrée (42, 42C) et au moins un noeud de sortie (43, 43C) pour chaque élément intermédiaire (36) de la clairance, d'au moins un noeud de départ (44, 44C) pour l'élément de départ (34) et d'au moins un noeud d'arrivée (45, 45C) pour l'élément d'arrivée (35), caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes suivantes : 20 - le calcul (142), dans le graphe acquis (39, 39C), d'une pluralité de chemins (48) externes aux éléments (34, 35, 36) de la clairance, et le calcul (144), dans le graphe acquis (39, 39C), d'au moins un chemin (52) interne à chaque élément intermédiaire (36) de la clairance, chaque chemin externe (48) reliant un noeud de sortie (43, 43C) d'un élément de 25 la clairance à un noeud d'entrée (42, 420) de l'élément suivant dudit élément dans la clairance, chaque noeud de départ (44, 440) formant un noeud de sortie (43, 430) et chaque noeud d'arrivée (45, 45C) formant un noeud d'entrée (42, 42C), chaque chemin interne reliant, pour un élément intermédiaire correspondant, des noeuds d'entrée (42, 42C) et de sortie (43, 43C) dudit élément intermédiaire, en passant 30 par un ou plusieurs arcs, lors de l'étape effectuée en premier parmi l'étape de calcul des chemins externes (142) et l'étape de calcul du ou des chemins internes (144), le ou les chemins calculés ont, selon une fonction de coût prédéterminée, une valeur minimale, - le calcul (150) d'un chemin global (56) entre des noeuds de départ (44, 440) et 35 d'arrivée (45, 45C) correspondants, à partir des chemins interne(s) (52) et externes (48) calculés, et- la génération (160) de la trajectoire de roulage au sol (11) à partir du chemin global calculé (56).
2. 2.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le procédé comprend plusieurs itérations entre l'étape de détermination des noeuds d'entrée et de sortie (130) et l'étape de génération de la trajectoire de roulage (170), chaque itération comportant une étape de calcul des chemins externes (142), une étape de calcul du ou des chemins internes (144) et une étape de calcul du chemin global (150), lors d'une nouvelle itération, des nouveaux chemins externes et interne sont recherchés parmi les chemins autres que ceux calculés lors de la ou des itérations précédentes, et lors de l'étape effectuée, au cours de la nouvelle itération, en premier parmi lesdites étapes (142, 144) de calcul des chemins externes et interne(s), le ou les nouveaux chemins calculés ont, selon la fonction de coût prédéterminée, une valeur minimale parmi les valeurs desdits autres chemins, l'étape de calcul du chemin global (150) étant ensuite effectuée à nouveau pour calculer un nouveau chemin global (56) à partir en outre des nouveaux chemins externes et interne.
3. 3.- Procédé selon la revendication 2, dans lequel le nouveau chemin global est conservé seulement s'il a, selon la fonction de coût prédéterminée, une valeur inférieure à celle du chemin global calculé lors de la ou des itérations précédentes.
4. 4.- Procédé selon la revendication 3, dans lequel parmi les nouveaux chemins externes et interne calculés, seulement le ou les chemins utilisés dans le nouveau chemin global sont conservés, le ou les autres chemins parmi lesdits nouveaux chemins externes et interne étant ensuite ignorés.
5. 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel l'étape de calcul des chemins externes (142) est, à chaque itération, effectuée avant l'étape de calcul du ou des chemins internes (144).
6. 6.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel l'étape de calcul du ou des chemins internes (144) est, à chaque itération, effectuée avant l'étape de calcul des chemins externes (142).35
7. 7.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la fonction de coût associée à un chemin est choisie parmi le groupe consistant en : la longueur curviligne du chemin, la quantité de carburant consommée sur ledit chemin, une fonction représentative d'une congestion sur ledit chemin, une fonction représentative d'un risque d'accident sur ledit chemin, une fonction représentative du temps de parcours dudit chemin et une fonction combinant les fonctions précitées.
8. 8.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'étape d'acquisition du graphe (120) comprend la réception (122) d'un graphe initial de 10 navigation aéroportuaire (39), ledit graphe initial (39) comportant une pluralité d'arcs de navigation (64), chaque arc de navigation (64) comportant deux noeuds d'extrémité (65) et présentant au moins un sens autorisé de navigation.
9. 9.- Procédé selon la revendication 8, dans lequel le graphe initial de navigation 15 aéroportuaire (39) forme alors le graphe acquis, les étapes de détermination des noeuds d'entrée et de sortie (130), de calcul des chemins externes et interne(s) (142, 144) et de calcul du chemin global (150) étant alors effectuées à partir du graphe initial de navigation aéroportuaire (39). 20
10. 10.- Procédé selon la revendication 8, dans lequel l'étape d'acquisition du graphe (120) comprend en outre : - la détermination (124) d'un noeud conjugué pour chaque arc de navigation (64) et pour chaque sens autorisé de navigation dudit arc (64), chaque noeud conjugué correspondant à un unique sens autorisé de navigation et représentant ledit arc (64) du 25 graphe initial (39) associé audit sens autorisé de navigation ; et - le calcul (126) d'un graphe conjugué (39C) comportant des arcs conjugués reliant les noeuds conjugués en fonction des liaisons entre les arcs du graphe initial et des sens autorisés de navigation, deux noeuds conjugués reliés entre eux correspondant à deux arcs (64) successifs du graphe initial (39) et à un même sens autorisé de navigation, 30 et dans lequel le graphe conjugué (39C) forme alors le graphe acquis, les étapes de détermination des noeuds d'entrée et de sortie (130), de calcul des chemins externes et interne(s) (142, 144) et de calcul du chemin global (150) étant alors effectuées à partir du graphe conjugué (390). 35
11. 11.- Procédé selon la revendication 10, dans lequel l'étape d'acquisition du graphe (120) comprend en outre la classification des noeuds conjugués déterminés en des premier et deuxième sous-ensembles distincts, le premier sous-ensemble comportant le ou les noeuds conjugués correspondant à des arcs navigables pour toute clairance et le deuxième sous-ensemble comportant le ou les noeuds conjugués correspondant à des arcs navigables seulement pour une ou plusieurs clairances.
12. 12.- Procédé selon la revendication 11, dans lequel les noeuds conjugués (42C, 43C, 44C, 45C) correspondant à un même élément (34, 35, 36) de clairance sont en outre regroupés entre eux.
13. 13.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, dans lequel le procédé comprend l'acquisition (100) d'au moins une grandeur relative à un aéronef considéré parmi la masse de l'aéronef et au moins une dimension relative à l'encombrement de l'aéronef, et lors de la détermination des noeuds conjugués (124), un noeud conjugué est déterminé pour un arc (64) respectif seulement si ledit arc est compatible avec la grandeur acquise.
14. 14.- Produit programme d'ordinateur comportant des instructions logicielles qui, lorsqu'elles sont mises en oeuvre par un ordinateur, mettent en oeuvre un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.
15. 15.- Système électronique (10) de génération d'une trajectoire de roulage au sol (11) d'un aéronef dans un domaine aéroportuaire (12A), le système (10) comprenant : - un premier dispositif d'acquisition (30) configuré pour acquérir une clairance (32) comportant un élément de départ (34), un élément d'arrivée (35) et au moins un élément intermédiaire (36) du domaine aéroportuaire (12A) que l'aéronef doit emprunter entre l'élément de départ (34) et l'élément d'arrivée (35), - un deuxième dispositif d'acquisition (38) configuré pour acquérir un graphe (39, 39C) correspondant à un réseau de navigation aéroportuaire (12B), le réseau de navigation (12B) étant associé au domaine aéroportuaire (12A), ledit graphe (39, 39C) comportant une pluralité d'arcs (64), chaque arc (64) comportant deux noeuds d'extrémité (65), - un dispositif de détermination (40), à partir du graphe acquis (39, 39C), d'au moins un noeud d'entrée (42, 42C) et au moins un noeud de sortie (43, 43C) pour chaqueélément intermédiaire (36) de la clairance, d'au moins un noeud de départ (44, 44C) pour l'élément de départ (34) et d'au moins un noeud d'arrivée (45, 45C) pour l'élément d'arrivée (35), le système (10) étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre : - un premier dispositif de calcul (46) configuré pour calculer, dans le graphe acquis (39, 39C), d'une pluralité de chemins (48) externes aux éléments (34, 35, 36) de la clairance et d'au moins un chemin (52) interne à chaque élément intermédiaire (36) de la clairance, chaque chemin externe (48) reliant un noeud de sortie (43, 43C) d'un élément de la clairance à un noeud d'entrée (42, 42C) de l'élément suivant dudit élément dans la clairance, en passant par un ou plusieurs arcs, chaque noeud de départ (44, 44C) formant un noeud de sortie (43, 43C) et chaque noeud d'arrivée (45, 45C) formant un noeud d'entrée (42, 420), chaque chemin interne (52) reliant, pour un élément intermédiaire correspondant, des noeuds d'entrée (42, 42C) et de sortie (43, 430) dudit élément intermédiaire, en passant par un ou plusieurs arcs, le ou les chemins calculés en premier parmi les chemins externes (48), d'une part, et le ou les chemins internes (52), d'autre part, ayant une valeur minimale selon une fonction de coût prédéterminée, - un deuxième dispositif de calcul (54) configuré pour calculer un chemin global (56) entre des noeuds de départ (44, 44C) et d'arrivée (45, 450) correspondants, à partir des chemins interne(s) (52) et externes (48) calculés par le premier dispositif de calcul (46), et - un dispositif (58) de génération de la trajectoire de roulage au sol (11) à partir du chemin global (56) calculé par le deuxième dispositif de calcul (54).